Высококачественный регулятор громкости

25 Авг 2014     Рубрика: Радиолюбительская технология
arrow  arrow

Высококачественный регулятор громкости релейно-резисторного типа

 

electronic-regulator-1

 

Высококачественный релейно-резисторный регулятор громкости представленный в этой статье предназначен для регулирования уровня громкости в усилителях мощности.Отличается от других РГ такого типа своей надежностью и функциональностью,обеспечивает минимальное влияние на качество звукопередачи в сравнении со стандартными потенциометрами. Имеет больше ступеней регулировки и постоянное сопротивление на входе,чем к примеру датский дискретный переменный резистор Danish Audio ConnecT. С грамотно разведенной печатной платой и подобранными качественными электронными элементами,регулятор громкости способен работать даже в нештатных ситуациях,например таких как появления в схеме половины напряжения питания при этом обеспечивая высокую надежность.Еще одна немаловажная особенность заключается в том,что конструкцию с регулятором громкости можно устанавливать рядом с платой усилителя,а элементы управления расположить на фронтовой панели,не опасаясь возникновения наводок от длинных проводов.

 

Схема управление РГ осуществляется при помощи микроконтроллера,который по мнению автора имеет некоторые преимущества например относительно логической схемы,а именно есть возможность выбора и реализации в прошивке нескольких методов управления,таких как кнопочными переключателями,при помощи переменного резистора,инкрементального или абсолютного энкодера либо с использованием пульта дистанционного управления.Как считает автор данной схемы,наиболее подходящими вариантами могут быть применение потенциометра и пульта дистанционного управления. В случае использовании кнопок переключения,то они предоставляют некие неудобства заключающиеся в невозможности быстрого изменения уровня громкости на большую величину в сравнении с переменным резистором,который за доли секунды можно повернуть на любой угол.Опять же если сравнивать управление с помощью энкодера и потенциометра,то здесь очевидно одно неудобство — с энкодером не видно какой выбран уровень громкости без визуальной индикации или выключенном питании усилителя.Ну и естественно управлять громкость на расстоянии с помощью пульта это несомненно добавляет удобства.

 

При разработке схемы ступенчатого регулятора громкости,автором была поставлена цель добиться наибольшей компактности готового прибора.Изначально предполагалось установить на плате 6 штук реле и 2 микросхемы,коммутатор реле на 7 каналов ULN2003 и 8-разрядный микроконтроллер с поддержкой функции внутрисхемного программирования ATtiny44A в корпусе SO14 с солидным объемом памяти.

 

1 — схема ступенчатого аттенюатора с управлением на микроконтроллере

shem-3

 

2 — схема стабилизированного питания реле и микросхем

shem-2

Здесь можно скачать схемы: EAGLE

 

Первым делом была изготовлена прошивка для МК.Управление производится с помощью подключенного к плате одинарного потенциометра имеющего линейную характеристику. Для исключения возможности появления щелчков в акустике при изменении уровня громкости было применено последовательность логических шагов, который заключается в том, что при коммутации реле вначале замыкаются контакты тех, которые выставляют вновь следующий уровень громкости ослабляя звуковой сигнал, а через несколько миллисекунд выключаются предыдущие. Конечно это не избавило полностью от щелчков, они присутствуют, но очень незначительные и почти незаметны на слух.Вместе с тем, если равномерно вращать ручку потенциометра при воспроизведении музыки, то громкость звучания изменяется очень плавно. Также в прошивку вшит специальный код,который дает возможность управлять значением величины громкости с помощи пульта. Сам миниатюрный ИК-приемник TSOP4838 для ДУ пульта был установлен под лицевой панелью.

 

Принцип работы, закодированный в прошивке, относительно несложный. В момент включения устанавливается громкость,которая соответствует положению ручки потенциометра. Если покрутить ручку потенциометра – громкость будет меняется,также и при регулировки с пульта ДУ громкость соответственно меняется. До тех пор пока ручку регулятора не трогают, задействован уровень громкости, настроенный с пульта. После действия изменения значения громкости,а именно коммутации реле,автором была установлена задержка, для того чтобы при вращении ручки переменного резистора исключить беспорядочное переключение реле. Оптимальная задержка выбиралась на слух,с условием не очень частого и слишком редкого переключения реле.

 

Разводка печатной платы производилась специально под SMD-резисторы и миниатюрное DIL- реле RY-12W-K Takamisawa с золотыми контактами,как наиболее долговечное. Закреплена плата внутри усилителя на двух стойках,которые впаяны одной стороной в плату регулятора,а другой соответственно в плату усилителя. Входные и выходные терминалы соединены со схемой усилителя монтажным проводом с термостойкой Фторопластовой изоляцией сечением 0.4 мм², которые проложены между плат.Есть и второй вариант,при котором платы регулятора громкости и селектора входов совмещаются вместе и устанавливаются на входных клеммах или рядом с ними.

 

electronic-regulator-3 electronic-regulator-5

 

Внизу показана таблица с номинальными сопротивлениями резисторов для регулятора громкости входным сопротивлением 10кОм. Чтобы сделать перерасчет под другое сопротивление,для этого можно скачать прилагаемый Excel-калькулятор.

 

tabl-6

 

electronic-regulator-7

 

Пульт дистанционного управления был использован дешевый китайский универсальный образец,с заводской настройкой на протокол RC-5.

 

electronic-regulator-8 electronic-regulator-9

 

electronic-regulator-10 electronic-regulator-11

 

electronic-regulator-12 electronic-regulator-13

 

При отсутствии постоянной составляющей на выходе усилителя, щелчки в акустике не являются проблемой.При тестировании устройства было случайно подано 15 вольт на вход усилителя, регулятор с эти справился без каких либо проблем,если не считать увеличение громкости щелчков.Что касается цены всех комплектующих деталей включая изготовления печатной платы обошлось в районе 25 долларов,но за то устройство по качеству и функциональности вполне может соперничать с лучшими представителями известных фирм с одной лишь разницей,что стоят они в несколько раз дороже.

 

Ниже прилагаются:
Схемы и печатные платы в EAGLE (Скачать)

Прошивка микроконтроллера в AVR (Скачать)

Калькулятор расчета резистивной матрицы в EXCEL (Скачать)

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика